Question

A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等．D元素原子半徑是這五種元素中最大的．B、C、E三種元素在周期表中相對位置如圖①，E能形成四種價態(tài)的含氧酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、C三種元素中的一種或幾種組成，其中只有M分子同時含有三種元素；W為A、B兩元素組成的18電子分子，可做火箭燃料；甲、乙為非金屬單質(zhì)；X分子含有10個電子．它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②．

回答下列問題：
（1）從最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性的強(qiáng)弱角度判斷，B、E兩元素非金屬性較強(qiáng)的元素是

 

，X的分子構(gòu)型為

 

（2）C、D兩元素形成的化合物D₂C₂的電子式為

 

，W的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（3）X與Z反應(yīng)生成M和Y的化學(xué)方程式為

 

．
（4）W8空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．W8空氣燃料電池放電時，正極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H，則B、C位于第二周期，E位于第三周期，因“E能形成四種含氧酸”及它是短周期元素，可推知E為Cl．然后根據(jù)圖①三種元素之間的位置關(guān)系，確定元素B是N、元素C是O，D元素原子半徑是這五種元素中最大的，推知D是Na．因為“只有M分子同時含有H、N、O三種元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W為肼（N₂H₄）．而三種元素組成的三種單質(zhì)（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有較強(qiáng)的氧化性，故單質(zhì)甲是O₂、單質(zhì)乙是N₂，X是H₂O．依次可推導(dǎo)出Y是NO、Z是NO₂．D₂C₂為Na₂O₂；W為肼（N₂H₄），N₂H₄8空氣堿性燃料電池，還原劑N₂H₄在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)、O₂在正極發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H，則B、C位于第二周期，E位于第三周期，因“E能形成四種含氧酸”及它是短周期元素，可推知E為Cl．然后根據(jù)圖①三種元素之間的位置關(guān)系，確定元素B是N、元素C是O，D元素原子半徑是這五種元素中最大的，推知D是Na．因為“只有M分子同時含有H、N、O三種元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W為肼（N₂H₄）．而三種元素組成的三種單質(zhì)（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有較強(qiáng)的氧化性，故單質(zhì)甲是O₂、單質(zhì)乙是N₂，X是H₂O．依次可推導(dǎo)出Y是NO、Z是NO₂．D₂C₂為Na₂O₂；W為肼（N₂H₄），
（1）最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，元素非金屬性越強(qiáng)，高氯酸是酸性最強(qiáng)的無機(jī)含氧酸，故Cl的非金屬性強(qiáng)；
H₂O的中心原子O價電子對數(shù)=2+

6-1×2

2

=4，O原子為SP³雜化，有兩對孤電子對，分子構(gòu)型為V型，
故答案為：Cl；V型；
（2）C、D兩元素形成的化合物Na₂O₂的電子式為，N₂H₄的結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：；；
（3）NO₂與H₂O反應(yīng)生成HNO₃與NO，反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（4）燃料電池，氧氣作正極，得電子生成OH^-，正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，物質(zhì)轉(zhuǎn)化的推斷方法和物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，熟知各種常見物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．